Cha đẻ của máy nổ và động cơ điện

Cha Ányos István Jedlik (1800-1895) là linh mục dòng Biển Ðức, và cũng là nhà phát minh, kỹ sư, nhà vật lý và thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Hungary. Ngài được người Hungary và Slovakia gọi là cha đẻ ẩn danh của máy nổ và động cơ điện.

ChaJedliksinh ngày 11.1.1800 ởSzémo, ngôilàng Hungary giờ thuộcSlovakia. Saukhi học xong cấp hai, cậu thiếu niên Jedlik vào đan việnPannonhalma của dòng Biển Đức. Cậu đổi tên thànhAnianus (hoặcÁnyos theotiếng Hungary). Trongquá trình theo học ở học viện của dòng, vị tu sĩ được dự các lớp nâng cao về triết học tự nhiên. Đến năm1825, thầy Jedlik đượctruyền chức linh mục và cũng hoàn tất bậc tiến sĩ. Được sự đồng ý của bề trên, linh mục trẻ quyết định theo đuổi nghề dạy học và làm việc tại Đại họcPest từ năm 1840.

Những phát minh quan trọng

Ngoàigiờ lên lớp, cha dành trọn thời gian nghiên cứu vật lý, mà theo vị linh mục là phương thức cho phép tiếp cận và tìm hiểu thế giới tự nhiên lẫn Đấng Sáng Tạo. Ngài đặc biệt được thu hút bởi mối quan hệ giữa dòng điện và từ trường, chủ đề nhận được sự quan tâm rộng rãi kể từ khi nhà phát minh Hans Christian Oersted công bố bài viết vào năm 1820 mô tả cách thức dòng điện chạy qua dây dẫn và làm lệch kim của la bàn gần đó.

Trong những nỗ lực tìm hiểu mối quan hệ giữa hai lực này, chaJedlik thiếtkế thành công một số thiết bị thí nghiệm quan trọng, mở màn cho những bước phát triển quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật điện. Phát minh đầu tiên của vị linh mục được xây dựng và mở rộng dựa trên công trình của chuyên giaOersted, nhàvật lý người PhápAndré-Marie Ampèrevà nhà vật lý học người AnhMichael Faraday.

ÔngOerstedchứng tỏ dòng điện tạo ra từ trường, trong khiAmpère xácnhậnhai dây mangtheodòng điện khác nhau có sự tương tác lẫn nhau. Đến năm1821, nhàphát minhFaraday kết hợp những ý tưởng này để thiết kế động cơ điện đầu tiên. Dựa trên thiết bị đó, ông Faradaychứng minh rằng điện từ có thể chuyển thành chuyển động cơ học.

ChaJedlikbắt đầu tiến hành thí nghiệm với các động cơ điện vào năm 1827. Không giống chuyên giaFaraday,người phát minh các động cơ yêu cầu sử dụng những nam châm dài hạn, các cỗ máy của vị linh mục chỉ dựa vào nam châm điện, với một cuộn dây quay (rotor) quanh khung điện từ tĩnh. Bêncạnh đó, chaJedlikgiới thiệu một dạng công tắc đặc biệt, giờ đây gọi là cổ góp điện, đóng vai trò thường xuyên đảo chiều dòng điện để giữ rotor xoay liên tục. Một số nguyên mẫu thiết bị của chaJedlikvẫn còn được lưu giữ đến ngày nay, biến chúng thành những thiết bị đầu tiên chứa đủ ba thành phần chính của động cơ hiện đại (bao gồm bộ tĩnh,bộ quay và cổ góp).

Từ động cơ điện đến máy phát điện

Sauđó, chaJedlikchuyển sự tập trung sang máy phát điện. Một lần nữa ngài lại theo bước chân của nhà phát minhFaraday. Sau khi thànhcôngchứng minh điện năng có thể biến đổi thành chuyển động cơ học, chuyên giaFaradaytiếp tục chứng minh điều ngược lại: di chuyển một vật dẫn xuyên qua từ trường cũng tạo ra dòng điện. Đây là khám phá truyền cảm chứng cho sự ra đời của những cỗ máy phát điện bằng cách xoay các cuộn dây điện giữa các cực của nam châm điện. Tuy nhiên, các máy phát điện sơ khai này không quá hiệu quả cho đến thập niên 1860, thời điểm một số kỹ sư nhận ra rằng họ có thể chuyển và nạp lại một phần điện năng do máy phát điện tạo cho nam châm điện. Cách làm này giúp tăng cường độ dòng điện lẫn sản lượng điện được sản xuất.

Bản vẽ cấu trúc điện thoại của vị linh mục

HaiôngWerner Siemens vàCharles Wheatstone đãtrình bày chi tiết những phát hiện của họ và thành lập định đề gọi là“nguyên lý điện - động lực”năm1867. Khiấy, họ không biết rằng chaJedlik đãtạo ra một cỗ máy nhỏ vận hành dựa trên các cơ chế tương tự từ năm1861.Cỗ máy của vị linh mục được gọi là “cuộn cảm đơn cực”, đánh dấu bước đi đầu tiêncho phép sản xuất các máy phát điện có giá cả phải chăng. Nhớ ơn chaJedlik, Ngân hàng Quốc gia Hungary quyết định phát hành đồng tiền in hình vị linh mục vào năm 2011.

Điều quan trọng cần phải nhấn mạnh là chaJedlikđã chọn không công bố bất kỳ công trình phát minh nào, từ động cơ điện đến máy phát điện, trên các chuyên san khoa học uy tín. Phải mất khá lâu để người đời sau nhận thức được tầm quan trọng của các phát minh của ngài.

Tượng của cha Jedlik ở thành phố Gyor

Dùkhông tương tác nhiều với các chuyên gia cùng lãnh vực ở những nước khác, chaJedlik luônlà tiếng nói tích cực trong nỗ lực vận động phát triển giáo dục công nghệ và kỹ thuật tại Hungary suốt hơn 50 năm. Thông qua sách vở, các bài viết và hoạt động giảng dạy, vị tu sĩ dòng Biển Đức nhấn mạnh tầm quan trọng của khoa học và công nghệ đối với tương lai của đất nước. Ngài khuyến khích việc chuẩn hoá tự điển khoa học của Hungary.

Vịlinh mục được bầu vào Viện Hàn lâm Khoa học Hungary năm 1858 và tiếp tục xuất bản các bài viết trên chuyên san của tổ chức này sau khi ngài về hưu năm1879. Với nhữngnỗ lực và các phát minh trong suốt cuộc đời, chaJedlikđược Hungary vinh danh là một trong những nhà phát minh điện tử hàng đầu trong lịch sử nước này.

GIANG VÔ YÊN